遠洋巨輪航行使用的“殘渣燃料油”中常見元素限值

來源：津鈉儀器（上海）有限公司 2025年07月30日 07:57

1、分類
按照ISO 8216-1:2010將船用燃料油分為D組(餾分燃料)和R組(殘渣燃料)兩大類。其中餾分燃料分為DMX、DMA、DMZ和DMB等4種;殘渣燃料分為RMA、RMB、RMD、RME、RMG和RMK等6種。餾分燃料按照硫含量分為I、II、III三個等級;RMA和RMB類殘渣燃料按照硫含量分為I、II、III三個等級，RMD、RME、RMG和RMK殘渣燃料分為兩個等級。

2、灰分元素釩和鈉
所有殘渣燃料油(一般簡稱為“渣油”)都含有某種形式的金屬，其中有一些是天然存在的，如釩、鈣和鎳，或者是一些外來的，如鈉、鋁、硅和鐵。當燃料油燃燒時這些金屬部分轉化為氧化物、硫化物或更復雜的化合物顆粒，聚集成為灰分。在一定溫度下這些固體顆粒會部分液化，如果零部件表面溫度足夠高，這種狀態的灰分會粘附于燃燒系統的部件表面。這些粘附的灰分沉積物以“熱腐蝕”或其他方式損壞部件(包括柴油機中的活塞頂、排氣閥、渦輪增壓器葉片表面和水冷管壁以及鍋爐的過熱爐和預熱爐管壁)。所以，現代發動機設計時，不得不以防止關鍵部件附著灰分為主要目標。灰分顆粒開始變成液體并粘附在部件表面的溫度，通常稱為“粘附(著)溫度”，該溫度對富含釩和/或鈉的灰分來說是*低的。因此應特別注意燃料油中這些金屬元素的含量。

釩是燃料油中的天然組分，它以含有其他元素復雜的化學分子形式存在。這些分子在渣油中以溶解狀態存在。因此，在船上沒有實用的方法可以將釩從燃料油中除去。限制釩的**實際方法是限制它的含量。制定可行的限值首先取決于操作經驗和了解特定發動機或鍋爐對灰分相關問題的敏感性。

鈉通常來源于海水污染。但是，某些鈉可能以在船上處于不能去除的狀態存在。1%質量分數的海水會使燃料油中鈉含量增加100mg/kg，基本上不含水的燃料油通常鈉含量大約在10~50mg/kg之間，很少有更高的。

鈉不同于釩，通常在燃料油中以油不溶態形式存在，在大多數情況下，鈉含量高與海水的污染有關;因此，去除鈉可以直接通過去除沉降罐中的水和通過離心處理。采用適當的方法可以將90%以上的鈉除去，尤其采用離心的方法。在極少情況下，在煉油過程中使用的氫氧化鈉也可能是污染的來源。

3、催化劑粉末元素鋁+硅
燃料倉中燃料油潛在磨損顆粒的主要來源是催化劑粉末。多年來采用鋁+硅的限值控制，設置*大為60mg/kg。發動機制造者認為燃料油經過船上處理之后進入發動機的鋁+硅的含量應少于15mg/kg。該限值意在限制催化劑粉末的數量，確保磨損風險*小，規定燃料油進行充分預處理。例如，通過保持離心凈化機的進口溫度恒定，通常98℃時燃料清洗系統(油箱、離心機和過濾器)在*佳工況下工作。因此，為了達到所需要的低催化劑粉末，高效率的燃料油預處理是*重要的。

4、硫元素
IMO(國際海事組織)防止船舶造成污染公約(即修訂的MARPOL附則VI)規定了海洋船舶使用燃料油的*大硫含量，或者允許采用技術方法確保符合硫氧化物(SOx)和顆粒物的排放法規。因此餾分燃料油和殘渣燃料油兩者的硫含量直接受法規要求的限制。餾分燃料的硫含量限值規定了三個等級，其中I級與ISO/CD 8217:2015船用餾分燃料硫含量要求一致;II級符合IMO擬定2020年(或2025年)船舶行駛在普通區域對燃料油硫含量的要求;III級符合目前船舶行駛在SOx排放控制區(SECA)內對燃料油硫含量的要求。渣油硫含量決定于調和組分油的硫含量，根據目前國內市場渣油現狀及環保要求的提高，硫含量分為I級(符合目前IMO船舶行駛在普通區域對燃料油硫含量的要求)、II級[符合IMO擬定2020年(或2025年)船舶行駛在普通區域對燃料油硫含量的要求]、III級[符合目前船舶行駛在SOx排放控制區(SECA)內對燃料油硫含量的要求]。因此，燃料油買方有責任根據船舶發動機的設計、排放法規、設備以及燃料油將要使用區域的現行法規限制，確定燃料油的*大硫含量。

表1，船用燃料油中硫含量限值

5、廢棄潤滑油元素鈣、鋅、磷
世界上一些地方將使用過的潤滑油(ULOs)，如失去功能的車輛曲軸箱油加入到燃料油貯存罐中已有25年以上的歷史了。從陸地上收集的ULO作為燃料油的混合成分，如果沒有相應的環境法規，可能為將其他廢物加入到渣油油罐中提供一種途徑。ULO有可能是組成變化非常大的物料，如上所說，它主要由使用過的曲軸箱油組成。這種油含有大量的清凈劑和抗磨添加劑。清凈劑主要是鈣基，抗磨添加劑通常是鋅-磷化合物，有些不含鋅。因此本標準設定限值的原則是：如果鈣和鋅或鈣和磷兩組元素中任一組高于規定的限值，則認為渣油含有ULO。考慮不含ULO時燃料油中這些元素的基礎量以及試驗方法的再現性，所選擇的鋅、磷、鈣的限值設定了一個盡可能低的量，而不是將這些“指紋”元素含量上限值設為零。根據大量的統計報告，這些元素的組合將基本不會錯誤識別ULO。燃料油應不含ULO。符合下述條件之一，認為其中含有ULO：
① 鈣＞30且鋅＞15；
② 鈣＞30且磷＞15。

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